颗粒与溶液的相互吸附作用控制着河流中的磷浓度。颗粒物要么是在暴雨发生时来自河水中或河岸上的沉积物，要么自流域被输送过来并在流量较小的情况下沉积下来。因此，沉积物和水的互换作用十分重要。河底上层4cm的沉积物最为活跃，参与运输、混合过程和存储过程。沉积物储磷能力与沉积物颗粒的结构、磷的饱和度和对环境变化的敏感程度有关。
沉积物粒径、有机质含量及铁、铝含量是主要的影响因素。Bear溪发现细粒度粉质沉积物（Hubbard溪实验林）相对于粗质沉积物具有较高的缓冲能力。对河流沉积物的比较研究表明，较高的缓冲能力与颗粒物的颗粒大小和有机质含量有关。粒径越小的沉积物越有可能具有高的黏土含量和金属氧化物含量，这将导致沉积物捕获磷的能力增强。
沉积物中磷的存储可能通过减少生物对磷的可利用性来降低水体的富营养化。磷净保留量取决于在沉积物中颗粒磷的沉降通量和具体的沉积物保持能力。沉积物并不是磷储存库的无限提供者。根据缓冲模型的模拟结果，水中磷浓度的减少将促进悬浮物和底部沉积物中磷的释放。从实例上看显而易见，在来自点源的磷已减少的地方，水体中总磷和可溶性反应磷并未同步减少。
磷从湖泊沉积物中被释放出来分为两个阶段；含磷颗粒或络合物被活化（解吸、沉积物和络合物的溶解、配体交换和有机物酶水解），然后在水中转化到溶解性磷酸盐库。在这一过程中，溶解性磷酸盐在从沉积物向上转移之前可能已经被转化为另一种形态。例如，有机磷水解微生物可能很快将铁配合物吸收；从无机物中释放出的磷酸盐可能被微生物吸收；当pH值大于5.5时，一部分的磷酸盐被结合生成矿物质钙。
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